COMPOSICIÓN DE POLIOLEFINAS CON RESISTENCIA AUMENTADA CONTRA AGUA QUE CONTIENE CLO2.

Uso de un antioxidante seleccionado de a) el grupo de fenoles según la fórmula I:

en donde R es un radical hidrocarbilo alifático o aromático sustituido o sin sustituir que puede comprender heteroátomos o R es un heteroátomo, R' y R'' son independientemente un radical hidrocarbilo sustituido o sin sustituir que puede comprender heteroátomos o H, X1, X2 y X3 son independientemente un radical hidrocarbilo sustituido o sin sustituir que puede comprender heteroátomos o H u OH, siendo al menos X1, X2 o X3 OH, n es de 1 a 4, y al menos uno de los sustituyentes R, R' y/o R'' del fenol comprende al menos un heteroátomo de azufre, fósforo y/o nitrógeno, o seleccionado de b) los compuestos amina según la fórmula II: en donde R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 y R 6 son independientemente hidrógeno o un radical hidrocarbilo alifático o aromático, que opcionalmente comprende heteroátomos, o seleccionados de c) los compuestos que contienen azufre según la fórmula III: en donde R a y R b son independientemente un radical hidrocarbilo alifático o aromático, que opcionalmente comprende heteroátomos, para aumentar la resistencia de una composición de poliolefinas contra la degradación producida por contacto con agua que contiene ClO

La presente invención se refiere al uso de un antioxidante específico para aumentar la resistencia de una composición de poliolefinas contra la degradación producida por contacto con agua que contiene ClO2.

Se sabe que se usa cloro en diferentes formas moleculares como desinfectante en el tratamiento de agua para prevenir la propagación de enfermedades infecciosas. También se sabe que la mayoría de los materiales, incluyendo muchos polímeros tales como poliolefinas, envejecen en agua clorada. Los resultados de las pruebas de presión en laboratorios y la experiencia de campo han mostrado que la alta concentración de cloro en el agua puede producir fractura por fragilidad temprana en tuberías de poliolefinas.

El término “agua clorada” como se usa aquí indica agua que contiene cloro, es decir, las siguientes tres formas en ecuación que depende del valor de pH y que conoce el experto en la materia: Cl2, HOCl y ClO-. El agua clorada se puede producir añadiendo gas cloro (Cl2) o hipoclorito de sodio (NaOCl) al agua.

Para aumentar la duración de las tuberías de poliolefinas expuestas a agua clorada, es conocido añadir varios antioxidantes a la composición de la que está hecha la tubería. Los antioxidantes adecuados y usados con frecuencia son tetrakis(3-(3',5'-di-t-butil-4-hidroxifenil)propionato de pentaeritritilo (CAS No. 6683-19-8, “Irganox 1010”), 1,3,5trimetil-2,4,6-tris(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil)benceno (CAS No. 1709-70-2, “Irganox 1330”) y tris(2,4-di-tbutilfenil)fosfito (CAS No, 31570-04-4, “Irgafos 168”).

Sin embargo, un desinfectante más eficaz usado en agua es el dióxido de cloro, ClO2. El uso de dióxido de cloro se ha visto como favorable para tuberías hechas de una composición de poliolefinas, ya que no reacciona con la cadena carbono-carbono principal de la poliolefina. Sin embargo, se ha encontrado que el ClO2 reacciona fácilmente con muchos antioxidantes usados en las composiciones de tuberías y por tanto indirectamente aumenta el envejecimiento de los polímeros y por tanto de las tuberías hechas de los mismos.

Se ha encontrado que los antioxidantes usados en las composiciones de poliolefinas para tuberías que se sabe proporcionan una buena resistencia al agua clorada no proporcionan una resistencia satisfactoria contra agua que contiene dióxido de cloro. Por tanto, existe la necesidad de un antioxidante más eficaz que proporcione una mejor protección contra agua que contiene ClO2 a una composición de poliolefinas, y permita de esta manera una duración mayor de por ejemplo, una tubería, hecha de una composición de poliolefinas que contenga tal antioxidante.

Un punto importante adicional respecto a la presencia de antioxidantes en las composiciones de poliolefinas es el propósito de evitar la contaminación de medios transportados, por ejemplo en una tubería hecha de tal composición de poliolefinas. Esto es particularmente importante en el caso de una tubería que transporta agua potable. En términos generales, se prefiere usar concentraciones de antioxidante tan bajas como sea posible para disminuir la cantidad de antioxidante que posiblemente el agua transportada en la tubería pueda extraer. Además en este contexto, es deseable que el antioxidante usado tenga una tendencia baja a la extracción por el agua transportada en la tubería.

Además, desde un punto de vista tanto medioambiental como económico, también es deseable usar preferiblemente un antioxidante solo, es decir, es deseable evitar mezclas de antioxidantes.

Según esto, es el objeto de la presente invención proporcionar una composición de poliolefinas con resistencia aumentada a la degradación producida por agua que contiene ClO2 y en particular proporcionar una tubería de duración aumentada cuando se expone a agua que contiene ClO2. Aún más, es un objeto de la invención que los objetos anteriores se alcancen usando una cantidad tan pequeña como sea posible de un antioxidante y que el antioxidante usado tenga una tendencia baja a la extracción por el agua transportada en una tubería hecha de tal composición de poliolefinas.

5 La presente invención se basa en el sorprendente descubrimiento de que los objetos mencionados anteriormente se pueden alcanzar mediante una composición de poliolefinas que comprende una resina base de poliolefina y un antioxidante específicamente seleccionado.

10 El término “resina base” indica la totalidad de componentes poliméricos en la composición de poliolefinas, que normalmente hace al menos el 90% en peso de la composición total.

El efecto favorable de los antioxidantes según la presente invención no depende del tipo de resina base de olefina usado. 15 La resina base puede por tanto ser cualquier composición de

poliolefinas.

Según esto, la presente invención se dirige al uso de un antioxidante seleccionado de a) el grupo de fenoles según la fórmula I:

**(Ver fórmula)**

en donde R es un radical hidrocarbilo alifático o aromático sustituido o sin sustituir que puede comprender heteroátomos o R es un heteroátomo, R' y R'' independientemente son un radical hidrocarbilo sustituido o sin sustituir que puede comprender heteroátomos o H, X1, X2 y X3 independientemente son un radical hidrocarbilo sustituido o sin sustituir que puede comprender heteroátomos o H u OH, siendo al menos X1, X2 o X3 OH, n es de 1 a 4, y al menos uno de los sustituyentes R, R' y/o R'' del fenol comprende al menos un heteroátomo(s) de azufre, fósforo y/o nitrógeno,

o se selecciona de b) los compuestos amina según la fórmula II:

**(Ver fórmula)**

en donde R1, R2, R3, R4, R5 y R6 independientemente son hidrógeno o un radical hidrocarbilo alifático o aromático, que opcionalmente comprende heteroátomos,

o se selecciona de c) los compuestos que contienen azufre según la fórmula III:

**(Ver fórmula)**

en donde Ra y Rb independientemente son un radical hidrocarbilo alifático o aromático, que opcionalmente comprende heteroátomos, para aumentar la resistencia de una composición de poliolefinas contra la degradación producida por contacto con agua que contiene ClO2.

20 Preferiblemente, en el antioxidante de dicho grupo de fenoles a) según la fórmula I al menos uno de los sustituyentes R, R' y/o R'' del fenol comprende al menos un heteroátomo de azufre. En una forma de realización preferida del antioxidante del grupo a) según la fórmula I, al menos uno de los heteroátomos, preferiblemente un heteroátomo de azufre, está unido directamente a al menos un grupo fenol.

Además, preferiblemente, el heteroátomo, preferiblemente azufre, está presente en el grupo R, y preferiblemente está 30 unido directamente a al menos un grupo fenol.

En los antioxidantes fenólicos del grupo a) según la fórmula I, preferiblemente X2 es un grupo hidroxi.

Además, en la fórmula I preferiblemente R' es un átomo de hidrógeno o un radical hidrocarbilo alifático, preferiblemente con hasta 10 átomos de carbono. Lo más preferiblemente, R' es un átomo de hidrógeno.

R'' en la fórmula I es un átomo de hidrógeno o un radical hidrocarbilo alifático, preferiblemente con hasta 10 átomos de carbono. Lo más preferiblemente, R'' es un grupo t-butilo,

Aún más, preferiblemente en la fórmula I, X1 es un átomo de hidrógeno o un radical hidrocarbilo alifático, preferiblemente con hasta 10 átomos de carbono. Lo más preferiblemente, X1 es un radical metilo.

X3 en la fórmula I es preferiblemente un átomo de hidrógeno

o un radical hidrocarbilo alifático, preferiblemente con hasta 10 átomos de carbono. Lo más preferiblemente, X3 es un átomo de hidrógeno.

Preferiblemente, R en el antioxidante fenólico según la fórmula I es un grupo hidrocarbilo alifático, preferiblemente que comprende un heteroátomo, con preferiblemente hasta 10 átomos, o es un heteroátomo seleccionado del grupo de S, N y P. Más preferiblemente, R es un átomo de S, N o P, y lo más preferiblemente, R es un átomo de S.

Además, preferiblemente n es 2 o 3.

En los antioxidantes amina del grupo b) según la fórmula II preferiblemente R1, R2, R3 y R4 son iguales.

Más preferido, R1, R2, R3 y R4 son radicales hidrocarbilo alifáticos con de uno a diez átomos de carbono cada uno. Aún más preferiblemente, los cuatro radicales... [Seguir leyendo]

1. Uso de un antioxidante seleccionado de a) el grupo de fenoles según la fórmula I:

**(Ver fórmula)**

5 en donde R es un radical hidrocarbilo alifático o aromático sustituido o sin sustituir que puede comprender heteroátomos o R es un heteroátomo, R' y R'' son independientemente un radical hidrocarbilo sustituido o sin sustituir que puede comprender heteroátomos o H, X1, X2 y X3 son independientemente un radical hidrocarbilo sustituido o sin sustituir que puede comprender heteroátomos o H u OH, siendo al menos X1, X2 o X3 OH, n es de 1 a 4, y al menos uno de los sustituyentes R, R' y/o R'' del fenol comprende al menos un heteroátomo de azufre, fósforo y/o nitrógeno, o seleccionado de b) los compuestos amina según la fórmula II: en donde R1, R2, R3, R4, R5 y R6 son independientemente hidrógeno o un radical hidrocarbilo alifático o aromático, que opcionalmente comprende heteroátomos,

**(Ver fórmula)**

o seleccionados de c) los compuestos que contienen azufre según la fórmula III:

**(Ver fórmula)**

en donde Ra y Rb son independientemente un radical hidrocarbilo alifático o aromático, que opcionalmente comprende heteroátomos,

para aumentar la resistencia de una composición de poliolefinas contra la degradación producida por contacto con agua que contiene ClO2.

2. Uso según la reivindicación 1, en donde dicha composición de poliolefinas tiene una duración de al menos 200 horas en una prueba que mide la resistencia contra agua que contiene ClO2 a 90ºC y a una concentración de ClO2 de 4 ppm en donde el equipo usado es según ASTM F2263-03.

3. Uso según la reivindicación 1 o 2, en donde en el antioxidante de dicho grupo de fenoles a) dicho al menos un heteroátomo contenido en al menos uno de los sustituyentes R, R' y/o R'' es un átomo de azufre.

4. Uso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la composición de poliolefinas comprende una resina base de poliolefinas que comprende un homo- o copolímero de etileno.

5. Uso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la cantidad de antioxidante en la composición de poliolefinas es 5000 ppm o menos.

6. Uso según la reivindicación 5, en donde la cantidad de antioxidante en la composición de poliolefinas es 3500 ppm o menos.

7. Uso según la reivindicación 6, en donde la cantidad de antioxidante en la composición de poliolefinas es 2500 ppm o menos.

8. Uso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la composición de poliolefinas está comprendida en una tubería.

9. Uso según la reivindicación 8, en donde dicha tubería se usa para el transporte de agua potable.

10. Uso según la reivindicación 9, en donde el agua potable contiene ClO2.